用于密集激光辐照实验的微制造目标的自动交付

亚微米尺度目标的密集激光辐射实验目前以慢射速进行。我们的协议通过以自动化的方式快速将这些目标置于激光的焦点，解决了这一难题。我们的目标系统能够收集数据，包括大量激光拍摄，目标参数以小增量变化，以及受益于高整体辐射剂量的应用。

该协议的可视化演示将展示晶圆制造过程和目标对齐的微妙之处。演示目标制造过程的是工艺工程师尼里特·波雷茨基·沙迈和诺法尔·利夫尼。要制造背面，请使用 250 微米厚 100 毫米直径的高应力硅晶圆，在两侧涂上氮化硅的零零晶体层。

用丙酮和异丙醇清洁晶圆。然后旋转涂层的晶圆与 HMDS 电阻形成粘合层。使用 AZ 1518 正光处理师旋转晶圆。

在100摄氏度下烘烤晶圆一分钟。光刻仪1000由1000微米方的真空下开口，在一个四到七秒周期内将晶圆暴露在400纳米的紫外灯下，使晶圆暴露在每厘米40焦耳的荧光中。然后使用 AZ 726 开发人员来暴露氮化硅和一浴脱水水，以阻止这个过程。

使用反应离子蚀刻器去除正方形位置的氮化硅。将晶圆放在 NMP 浴池中 20 分钟，以去除残余电阻和光耐光，在氮化硅层上生成掩膜的复制品。然后在淡水下清洗，让它干燥。

将晶圆以 30%90 摄氏度氢氧化钾溶液中沉入，通过方形开口蚀刻硅。要制造正面，请重复前面描述的过程，使用形状为三个同心环的蒙版。使用反应离子蚀刻器去除环位于的氮化硅，然后使用 NMP 浴池去除电阻和光刻垫残留物。

通过将硅片沉入硝酸中，并在0.02摩尔硝酸银和四个氟化硅氢溶液中，使硅环粗糙。在晶圆蚀刻的一侧，使用物理气相沉积机在10纳米的粘合钛、镍或铬薄膜之上溅出几百纳米的金层。在高放大显微镜下阻挡光束，将第一个目标置于视野中。

将三角测量测距传感器指向离目标最近的粗糙环，并记录其位移读数。将显微镜留在位，将晶圆移开以清除光束路径。使用两个折叠镜和离轴抛物面镜将低功率光束与显微镜视野对齐。

调整这三个反射镜以纠正光束中的散光。结果应该是一个几乎衍射有限的焦点。阻挡激光束，将目标带回显微镜的焦点。

然后使用显微镜和测距传感器读数验证其位置。使用软件使用先前记录的位移值作为设定点，实现目标焦轴操纵器和位移传感器读数之间的闭环反馈。一旦闭环定位达到与设定点的所需容差距离，使用单个高功率激光脉冲照射目标。

记录来自粒子诊断的数据，并重复软件将下一个目标引入焦点的过程。这个目标输送系统用于加速离子从600纳米厚金箔的背面。此处显示了沿焦轴的目标位移时间序列。

这些值是相对于焦点位置设定点的。绿点指示目标位移何时在距离设定点一微米的容差值内，即拍摄激光时。汤姆森抛物线离子光谱仪从14个连续600纳米厚金箔目标的辐照中获得痕迹。

能量谱是从这些痕迹中得出的。最大质子能量的峰峰值稳定性在10%以内，按照本程序，可以系统地对固体箔神经元生成离子和电子加速度进行调查。